PL247481B1 - Method for producing modified bacterial cellulose in the form of bio-leather - Google Patents
Method for producing modified bacterial cellulose in the form of bio-leather Download PDFInfo
- Publication number
- PL247481B1 PL247481B1 PL443677A PL44367723A PL247481B1 PL 247481 B1 PL247481 B1 PL 247481B1 PL 443677 A PL443677 A PL 443677A PL 44367723 A PL44367723 A PL 44367723A PL 247481 B1 PL247481 B1 PL 247481B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- parts
- medium
- cellulose
- composition
- oil
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
- C12P19/04—Polysaccharides, i.e. compounds containing more than five saccharide radicals attached to each other by glycosidic bonds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12R—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
- C12R2001/00—Microorganisms ; Processes using microorganisms
- C12R2001/01—Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
Landscapes
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Zoology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Microbiology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia jest sposób wytwarzania modyfikowanej bakteryjnej celulozy w formie bioskóry, z celulozy bakteryjnej otrzymanej w drodze hodowli stacjonarnej szczepu bakterii z rodzaju Komagataeibacter, który polega na tym, że w której szczep bakterii Komagataeibacter, przechowywany w postaci zamrożonej w roztworze glicerolu, aktywuje się poprzez posiew redukcyjny na podłożu zestalonym 2% agarem oraz inkubację w temperaturze 30°C, następnie przenosi się jedną kolonię zaktywowanych bakterii do płynnego podłoża inokularnego o składzie jakościowym i ilościowym jak skład podłoża do posiewu redukcyjnego i po inkubacji w temperaturze 30°C, nagromadzoną biomasę wraz z tworzoną błoną celulozową przenosi się do podłoża inokularnego o składzie jakościowym i ilościowym jak skład podłoża do posiewu redukcyjnego i prowadzi inkubację w temperaturze 30°C, po czym tak przygotowaną zawiesiną inokulum, po intensywnym jej wymieszaniu, zaszczepia się podłoże hodowli produkcyjnej zawierające jako źródło węgla glukozę lub przemysłowy produkt uboczny lub odpadowy zawierający niezbędną ilość cukrów stosując 2-10% v/v w stosunku do objętości podłoża i prowadzi hodowlę produkcyjną w warunkach stacjonarnych lub wstrząsanych w temperaturze 28 - 32°C. Po zakończeniu hodowli produkcyjnej błonę celulozową powstałą na powierzchni podłoża, po oczyszczaniu, poddaje modyfikacji przy użyciu oleju roślinnego lub oleju z dodatkiem barwnika spożywczego lub aminokwasu, metodą zanurzeniową, przesączania, z wykorzystaniem ultradźwięków przy częstotliwości 40 kHz lub w środowisku toluenu, w temperaturze pokojowej w czasie 24 godzin, po czym po uformowaniu w płaty, suszy się w temperaturze 40°C, w czasie 24 godzin.The subject of the application is a method for producing modified bacterial cellulose in the form of bioleather, from bacterial cellulose obtained by stationary cultivation of a strain of bacteria of the Komagataeibacter genus, which consists in that the strain of Komagataeibacter bacteria, stored frozen in a glycerol solution, is activated by reduction inoculation on a medium solidified with 2% agar and incubation at a temperature of 30°C, then one colony of activated bacteria is transferred to a liquid inoculum medium with a qualitative and quantitative composition as the composition of the medium for reduction inoculation and after incubation at a temperature of 30°C, the accumulated biomass together with the formed cellulose film is transferred to an inoculum medium with a qualitative and quantitative composition as the composition of the medium for reduction inoculation and incubation is carried out at a temperature of 30°C, then the production culture medium is inoculated with the inoculum suspension prepared in this way, after intensive mixing. containing glucose or an industrial by-product or waste product containing the necessary amount of sugars as a carbon source, using 2-10% v/v relative to the volume of the medium, and carrying out the production culture under stationary or shaking conditions at a temperature of 28 - 32°C. After completion of the production culture, the cellulose membrane formed on the surface of the medium, after purification, is modified using vegetable oil or oil with the addition of food coloring or amino acid, by immersion, filtration, using ultrasound at a frequency of 40 kHz or in a toluene environment, at room temperature for 24 hours, and then, after forming into sheets, it is dried at 40°C for 24 hours.
Description
Opis wynalazkuDescription of the invention
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania modyfikowanej bakteryjnej celulozy (MBC) w formie bioskóry (BioS) jako kompozytu do zastosowań technicznych.The subject of the invention is a method for producing modified bacterial cellulose (MBC) in the form of bioleather (BioS) as a composite for technical applications.
Celuloza bakteryjna jest polisacharydem złożonym z reszt D-glukopiranozy, połączonych wiązaniem β-1,4-glikozydowym. Jest ona wytwarzana przez mikroorganizmy, takie jak bakterie z rodzaju Rhizobium, Achromobacter, Alcaligenes, Aerobacter, Azotobacter, Pseudomonas, Agrobacterium, Rhodobacter, Dikeya i Sarcina, ale najwydajniejszymi producentami tego biopolimeru są bakterie z rodziny Acetobacteraceae, szczególnie z rodzaju Komagataeibacter (książka Bacterial nanocellulose from biotechnology to bio-economy, 2016, Elsevier ISBN: 978-0-444-63458-0, s.1-16). W hodowli stacjonarnej bakterii, celuloza bakteryjna jest gromadzona na powierzchni pożywki w formie błon o charakterze hydrożelu, składającego się prawie w 99% z wody i w 1% z czystej chemicznie celulozy. Błony celulozowe zbudowane są z nanowłókien o średnicy w zakresie 20-100 nm, o stopniu polimeryzacji 4000-10000, ułożonych w trójwymiarową sieć o wysokiej krystaliczności (książka Bacterial nanocellulose from biotechnology to bio-economy, 2016, Elsevier ISBN: 978-0-444-63458-0, s. 59-70). Celuloza bakteryjna znajduje zastosowanie w medycynie i farmacji, kosmetyce, ochronie środowiska, elektronice i akustyce, a także w przemyśle spożywczym, budowlanym, papierniczym. Wysokie zainteresowanie tym biomateriałem i szeroki potencjał aplikacyjny wynikają z jego unikatowych właściwości, przede wszystkim biokompatybilności i nietoksyczności, wysokiej zawartości wody, uporządkowanej krystalicznej struktury oraz wysokiej wytrzymałości mechanicznej (czasopismo Cellulose, 2016, t. 23, nr. 4, s. 2291-2314, książka Bacterial nanocellulose from biotechnology to bio-economy, 2016, Elsevier ISBN: 978-0-444-63458-0, s. 59-70). Parametry fizyko-chemiczne celulozy bakteryjnej oraz wydajność jej biosyntezy są ściśle uzależnione od szeregu czynników, takich jak szczep produkcyjny, metoda hodowli i rodzaj stosowanego bioreaktora, skład podłoża hodowlanego i w szczególności źródło węgla i azotu czy też dodatki stosowane do podłoża (czasopisma: International Journal of Biological Macromolecules, ISSN: 0141-8130, vol.187, 2021, s. 584-593, Applied Microbiology and Biotechnology, ISSN: 0175-7598, 2020. 10.1007/s00253-020-10671-3).Bacterial cellulose is a polysaccharide composed of D-glucopyranose residues linked by a β-1,4-glycosidic bond. It is produced by microorganisms such as bacteria of the genera Rhizobium, Achromobacter, Alcaligenes, Aerobacter, Azotobacter, Pseudomonas, Agrobacterium, Rhodobacter, Dikeya, and Sarcina, but the most efficient producers of this biopolymer are bacteria of the Acetobacteraceae family, particularly the genus Komagataeibacter (book Bacterial nanocellulose from biotechnology to bio-economy, 2016, Elsevier ISBN: 978-0-444-63458-0, pp. 1-16). In stationary bacterial cultures, bacterial cellulose is accumulated on the surface of the medium in the form of hydrogel-like membranes, consisting of nearly 99% water and 1% chemically pure cellulose. Cellulose membranes are composed of nanofibers with diameters ranging from 20 to 100 nm, with a degree of polymerization ranging from 4000 to 10,000, arranged in a three-dimensional network of high crystallinity (see the book Bacterial Nanocellulose from Biotechnology to Bio-Economy, 2016, Elsevier ISBN: 978-0-444-63458-0, pp. 59-70). Bacterial cellulose finds applications in medicine and pharmacy, cosmetics, environmental protection, electronics and acoustics, as well as in the food, construction, and paper industries. The high interest in this biomaterial and its wide application potential result from its unique properties, primarily biocompatibility and non-toxicity, high water content, ordered crystalline structure and high mechanical strength (Cellulose journal, 2016, vol. 23, no. 4, pp. 2291-2314, book Bacterial nanocellulose from biotechnology to bio-economy, 2016, Elsevier ISBN: 978-0-444-63458-0, pp. 59-70). The physicochemical parameters of bacterial cellulose and the efficiency of its biosynthesis are closely dependent on a number of factors, such as the production strain, the cultivation method and the type of bioreactor used, the composition of the culture medium and, in particular, the source of carbon and nitrogen, or the additives used in the medium (journals: International Journal of Biological Macromolecules, ISSN: 0141-8130, vol.187, 2021, pp. 584-593, Applied Microbiology and Biotechnology, ISSN: 0175-7598, 2020. 10.1007/s00253-020-10671-3).
Znane są sposoby biosyntezy bakteryjnej celulozy w formie błon z zastosowaniem różnych szczepów bakterii octowych, jak również jej modyfikacje.Methods of bacterial biosynthesis of cellulose in the form of membranes using various strains of acetic acid bacteria, as well as its modifications, are known.
W opisie zgłoszenia patentowego EP2019382224A ujawniono sposób wytwarzania substytutu skóry zawierającego połączone ze sobą warstwę celulozy bakteryjnej (BC) oraz warstwę tworzywa sztucznego wybranego z grupy składającej się z poliestrów i polisacharydów lub ich kopolimerów. W rozwiązaniu tym do wytworzenia BC wykorzystuje się szczep bakterii Komagataeibacter xylinus i drożdży Zygosacharomyces rouxi i Candida. Warstwę klejącą stanowi polichloropren lub poliuretan.Patent application EP2019382224A discloses a method for producing a leather substitute comprising a layer of bacterial cellulose (BC) and a layer of a plastic selected from the group consisting of polyesters and polysaccharides or copolymers thereof. In this solution, the BC is produced using a strain of Komagataeibacter xylinus bacteria and yeasts Zygosacharomyces rouxi and Candida. The adhesive layer is polychloroprene or polyurethane.
W opisie zgłoszenia patentowego WO1989US2355A opisano proces wytwarzania bionanocelulozy (BNC) przez mikroorganizmy zdolne do zmiany kierunku podczas syntezy celulozy, w hodowli statycznej. Pożywka hodowlana zawierała czynnik zakłócający krystalizację, w postaci glicerolu, glikolu polietylenowego lub karboksymetylocelulozy. Następnie na łatach uzyskanej BNC osadzano poliakrylonitryl lub pokrywano materiałami magnetycznymi lub elektrycznymi bądź żywicami termoutwardzalnymi.Patent application WO1989US2355A describes a process for producing bionanocellulose (BNC) by microorganisms capable of reversing direction during cellulose synthesis in a static culture. The culture medium contained a crystallization disruptor, such as glycerol, polyethylene glycol, or carboxymethylcellulose. Patches of the resulting BNC were then coated with polyacrylonitrile or magnetic or electrical materials, or thermosetting resins.
Z opisu zgłoszenia patentowego WO2022177528A1 znana jest metoda otrzymania kompozytu bakteryjnej celulozy przez nasycenie warstw bakteryjnej celulozy i dodanie napełniacza biopolimerowego, a następnie poddanie działaniom fizyko-chemicznym.From the description of patent application WO2022177528A1 a method of obtaining a bacterial cellulose composite by saturating layers of bacterial cellulose and adding a biopolymer filler and then subjecting it to physicochemical effects is known.
Z opisu zgłoszenia patentowego US 4942128A jest znane otrzymywanie modyfikowanej celulozy bakteryjnej, charakteryzującej się sprężystością i elastycznością w stanie suchym, w wyniku hodowli bakterii produkujących celulozę w podłożu suplementowanym pochodnymi celulozy, szczególnie karboksymetylocelulozą.The description of patent application US 4942128A describes the production of modified bacterial cellulose, characterized by elasticity and flexibility in the dry state, as a result of culturing cellulose-producing bacteria in a medium supplemented with cellulose derivatives, especially carboxymethylcellulose.
Z opisu patentowego US 4742164 znany jest sposób otrzymywania materiału łatwokształtowalnego, o wysokiej dynamicznej wytrzymałości, zawierającego mikrofibryle celulozy bakteryjnej, polegający na poddaniu błon celulozowych maceracji i/lub ściskaniu pod ciśnieniem i następnie suszeniu. W procesie rolowania tak otrzymanego materiału uzyskuje się jednoosiowe ułożenie włókien. Tak uzyskiwany materiał może być formowany w arkusze, wstęgi i płachty. Właściwości materiału modyfikuje się w zależności od przeznaczenia, poprzez inkorporację odpowiednich składników organicznych i nieorganicznych do jego struktury.US Patent No. 4,742,164 describes a method for obtaining a readily formable material with high dynamic strength, containing bacterial cellulose microfibrils. This involves subjecting the cellulose membranes to maceration and/or compression under pressure, followed by drying. The rolling process of the resulting material achieves a uniaxial fiber alignment. The resulting material can be formed into sheets, ribbons, and sheets. The material's properties are modified depending on the intended use by incorporating appropriate organic and inorganic components into its structure.
W opisie zgłoszenia patentowego US 5846213A ujawniono sposób produkcji celulozy bakteryjnej w hodowli bakterii z rodzaju Acetobacter w zbiorniku z mieszaniem i następnie rozpuszczeniu biomateriału w układzie rozpuszczalników dimetyloacetoamid/chlorek litu. Kolejno roztwór odlewa się na płaskiej powierzchni i poddaje się regeneracji w kąpieli żelującej oraz wprowadza się humektant w procesie wymiany rozpuszczalników.Patent application US 5846213A discloses a method for producing bacterial cellulose by culturing Acetobacter bacteria in a stirred tank and then dissolving the biomaterial in a dimethylacetamide/lithium chloride solvent system. The solution is then poured onto a flat surface and regenerated in a gelation bath, and a humectant is introduced via a solvent exchange process.
W czasopiśmie Nanomaterials, 2019 9(12), 1710 opisano metodę uzyskania nanokompozytu z modyfikowanej celulozy bakteryjnej z dodatkiem akrylowanego epoksydowanego oleju sojowego, glikolu polietylenowego, polidimetylosiloksanu oraz polimerów na bazie perfluoroweglowodorów.The journal Nanomaterials, 2019 9(12), 1710 describes a method for obtaining a nanocomposite from modified bacterial cellulose with the addition of acrylated epoxidized soybean oil, polyethylene glycol, polydimethylsiloxane and perfluorocarbon-based polymers.
W czasopiśmie Microbial biotechnology, 2019, 12(4), 650-661 opisano nanokompozyt na bazie BC impregnowanej dwoma handlowymi polimerami hydrofobowymi: persofital MS (polimetylosiloksan) i Baygard EFN (perfluorowęglowodór). Kompozyty były nieprzepuszczalne dla ciekłej wody, ale przepuszczalne dla pary wodnej.The journal Microbial Biotechnology, 2019, 12(4), 650-661 describes a nanocomposite based on BC impregnated with two commercial hydrophobic polymers: persofital MS (polymethylsiloxane) and Baygard EFN (perfluorocarbon). The composites were impermeable to liquid water but permeable to water vapor.
Z opisu patentowego PL 241158 jest znany sposób otrzymywania nanocelulozy bakteryjnej w postaci błon o wysokiej rozciągliwości i o rozluźnionej strukturze, w drodze hodowli stacjonarnej szczepu bakterii z rodziny Komagataeibacter hansenii SI1.Patent description PL 241158 describes a method for obtaining bacterial nanocellulose in the form of highly extensible membranes with a loose structure, by means of stationary cultivation of a bacterial strain from the Komagataeibacter hansenii SI1 family.
W sposobie tym ww. szczep bakterii Komagataeibacter, przechowywany w postaci zamrożonej w roztworze glicerolu, aktywuje się poprzez posiew redukcyjny na podłożu zestalonym 2% agarem, o składzie w częściach wagowych: 20 części glukozy, 5 części ekstraktu drożdżowego, 5 części aminobaku, 2,7 części dwuwodorofosforanu sodu, 1,15 części kwasu cytrynowego, 0,5 części siarczanu magnezu oraz inkubację w czasie 3 dni w temperaturze 30°C. Następnie jedną kolonię zaktywowanych bakterii przenosi się do płynnego podłoża inokularnego o składzie jakościowym i ilościowym jak skład podłoża do posiewu redukcyjnego i po inkubacji w czasie dalszych 3 dni w temperaturze 30°C nagromadzoną biomasę wraz z wyrośniętą błoną celulozową przenosi się do podłoża inokularnego o składzie jakościowym i ilościowym jak skład podłoża do posiewu redukcyjnego, stosując całość nagromadzonej biomasy na 100 ml podłoża i prowadzi inkubację w czasie 3 dni w temperaturze 30°C, po czym tak przygotowaną zawiesiną inokulum, po intensywnym jej wymieszaniu, zaszczepia się podłoże hodowli produkcyjnej o składzie w częściach wagowych: 20 części glukozy, 5 części ekstraktu drożdżowego, 5 części peptonu, 0,5 części MgSO4 x 7H2O, 2,7 części Na2HPO4, 1,15 części kwasu cytrynowego, wzbogacone dodatkowo kwasem askorbinowym dodanym w ilości 3%, korzystnie 0,5% wagowych masy podłoża, stosując 2-10% v/v inokulum w stosunku do objętości podłoża i prowadzi hodowlę produkcyjną w warunkach stacjonarnych, w czasie 5-12, korzystnie 7 dni w temperaturze 28-32°C i po zakończeniu hodowli produkcyjnej, błonę celulozową powstałą na powierzchni podłoża poddaje się oczyszczaniu polegającemu kolejno na płukaniu w gorącej wodzie wodociągowej, traktowaniu 1% wodnym roztworem wodorotlenku sodu w temperaturze 100°C w czasie 1 godziny lub 1-2% wodnym roztworem tego wodorotlenku w czasie 20-24 godzin w temperaturze pokojowej, płukaniu w wodzie wodociągowej, traktowaniu 1% roztworem wodnym kwasu octowego w czasie 20-24 godzin, ponownym płukaniu w wodzie wodociągowej i następnie w wodzie destylowanej.In this method, the above-mentioned Komagataeibacter bacterial strain, stored frozen in a glycerol solution, is activated by reducing inoculation on a medium solidified with 2% agar, with the composition in parts by weight: 20 parts of glucose, 5 parts of yeast extract, 5 parts of aminobac, 2.7 parts of sodium dihydrogen phosphate, 1.15 parts of citric acid, 0.5 parts of magnesium sulfate, and incubation for 3 days at 30°C. Then, one colony of activated bacteria is transferred to a liquid inoculum medium with a qualitative and quantitative composition as the composition of the reduction inoculation medium and after incubation for another 3 days at 30°C, the accumulated biomass together with the grown cellulose membrane is transferred to an inoculum medium with a qualitative and quantitative composition as the composition of the reduction inoculation medium, using the entire accumulated biomass per 100 ml of the medium and incubation is carried out for 3 days at 30°C, then the so prepared inoculum suspension, after intensive mixing, is inoculated into the production culture medium with the following composition in parts by weight: 20 parts of glucose, 5 parts of yeast extract, 5 parts of peptone, 0.5 parts of MgSO4 x 7H2O, 2.7 parts of Na2HPO4, 1.15 parts of citric acid, additionally enriched with ascorbic acid added in the amount of 3%, preferably 0.5% by weight of the substrate mass, using 2-10% v/v inoculum in relation to the volume of the substrate and carrying out production cultivation under stationary conditions for 5-12, preferably 7 days at a temperature of 28-32°C and after the production cultivation is completed, the cellulose film formed on the substrate surface is subjected to purification consisting in the following steps: rinsing in hot tap water, treatment with a 1% aqueous solution of sodium hydroxide at a temperature of 100°C for 1 hour or with a 1-2% aqueous solution of this hydroxide for 20-24 hours at room temperature, rinsing in tap water, treatment with a 1% aqueous solution of acetic acid for 20-24 hours, rinsing again in tap water and then in distilled water.
Szczep bakterii Komagataeibacter hamenii SI1 został zdeponowany w Polskiej Kolekcji Mikroorganizmów (PCM) w Instytucie Immunologii i Terapii Doświadczalnej Polskiej Akademii Nauk z siedzibą we Wrocławiu, pod numerem B/00222.The Komagataeibacter hamenii SI1 bacterial strain has been deposited in the Polish Collection of Microorganisms (PCM) at the Institute of Immunology and Experimental Therapy of the Polish Academy of Sciences in Wrocław, under the number B/00222.
W Instytucie Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego im. Prof. Wacława Dąbrowskiego w Warszawie, pod numerem KKP 2062p został zdeponowany szczep bakterii Komagataeibacter rhaeticus K3 produkujący bakteryjną celulozę o zróżnicowanych właściwościach.At the Institute of Agricultural and Food Biotechnology named after Prof. Wacław Dąbrowski in Warsaw, under the number KKP 2062p, the Komagataeibacter rhaeticus K3 bacterial strain producing bacterial cellulose with diverse properties was deposited.
Celem wynalazku jest opracowanie sposobu wytwarzania modyfikowanej celulozy bakteryjnej (MBC) o właściwościach bioskóry, nadającej się do zastosowań technicznych.The aim of the invention is to develop a method for producing modified bacterial cellulose (MBC) with bioleather properties, suitable for technical applications.
Sposób wytwarzania modyfikowanej bakteryjnej celulozy (MBC) w formie bioskóry (BioS), z celulozy bakteryjnej otrzymanej w drodze hodowli stacjonarnej szczepu bakterii z rodzaju Komagataeibacter , w której szczep bakterii Komagataeibacter, przechowywany w postaci zamrożonej w roztworze glicerolu, aktywuje się poprzez posiew redukcyjny na podłożu zestalonym 2% agarem, o składzie w częściach wagowych: 20 części glukozy, 5 części ekstraktu drożdżowego, 5 części aminobaku, 2,7 części dwuwodorofosforanu sodu, 1,15 części kwasu cytrynowego, 0,5 części siarczanu magnezu oraz inkubację w czasie 3 dni w temperaturze 30°C, następnie przenosi się jedną kolonię zaktywowanych bakterii do 5 ml płynnego podłoża inokularnego o składzie jakościowym i ilościowym jak skład podłoża do posiewu redukcyjnego i po inkubacji, w czasie dalszych 3 dni w temperaturze 30°C nagromadzoną biomasę wraz z tworzoną błoną celulozową przenosi się do 100 ml podłoża inokularnego o składzie jakościowym i ilościowym jak skład podłoża do posiewu redukcyjnego i prowadzi inkubację w czasie 3 dni w temperaturze 30°C, po czym tak przygotowaną zawiesiną inokulum, po intensywnym jej wymieszaniu, zaszczepia się podłoże hodowli produkcyjnej o składzie w częściach wagowych: 20 części glukozy, 5 części ekstraktu drożdżowego, 5 części peptonu, 0,5 części MgSO4 x7H2O, 2,7 części Na2HPO4,A method for producing modified bacterial cellulose (MBC) in the form of bioskin (BioS), from bacterial cellulose obtained by stationary cultivation of a strain of bacteria of the Komagataeibacter genus, in which the strain of Komagataeibacter bacteria, stored frozen in a glycerol solution, is activated by reducing inoculation on a medium solidified with 2% agar, with the composition in parts by weight of: 20 parts of glucose, 5 parts of yeast extract, 5 parts of aminobac, 2.7 parts of sodium dihydrogen phosphate, 1.15 parts of citric acid, 0.5 parts of magnesium sulfate and incubation for 3 days at 30°C, then one colony of activated bacteria is transferred to 5 ml of a liquid inoculum medium with the qualitative and quantitative composition as the composition of the medium for reducing inoculation and after incubation for further 3 days at 30°C the accumulated biomass is transferred to 5 ml of a liquid inoculum medium with the qualitative and quantitative composition as the medium for reducing inoculation and after incubation for further 3 days at 30°C together with the created cellulose membrane, is transferred to 100 ml of inoculum medium with the qualitative and quantitative composition as the composition of the reduction inoculation medium and incubated for 3 days at 30°C, after which the inoculum suspension thus prepared, after intensive mixing, is inoculated into the production culture medium with the following composition in parts by weight: 20 parts of glucose, 5 parts of yeast extract, 5 parts of peptone, 0.5 parts of MgSO4 x7H2O, 2.7 parts of Na2HPO4,
1,15 części kwasu cytrynowego, ewentualnie wzbogacone kwasem askorbinowym dodanym w ilości 3%, korzystnie 0,5% masy podłoża lub podłoże produkcyjne o składzie w częściach wagowych: 20-40 części przemysłowego produktu ubocznego lub odpadowego zawierającego niezbędną ilość cukrów, 8 części ekstraktu drożdżowego, 7 części peptonu, 1 część MgSO4 x 7H2O, 4 części Na2HPO4, 2 części kwasu cytrynowego, ewentualnie wzbogacone dodatkowo kwasem askorbinowym dodanym w ilości 5%, korzystnie 0,5% masy podłoża, stosując 2-10% v/v, korzystnie 5% v/v inokulum w stosunku do objętości podłoża i prowadzi hodowlę produkcyjną w warunkach stacjonarnych lub wstrząsanych, w czasie 5-12 dni, korzystnie 7 dni, w temperaturze 28-32°C, korzystnie 30°C i po zakończeniu hodowli produkcyjnej błonę celulozową powstałą na powierzchni podłoża poddaje się oczyszczaniu polegającemu kolejno na płukaniu w gorącej wodzie wodociągowej, traktowaniu 1% wodnym roztworem wodorotlenku sodu w temperaturze 100°C w czasie 1 godziny lub 1-2% wodnym roztworem tego wodorotlenku w czasie 20-24 godzin w temperaturze pokojowej, płukaniu w wodzie wodociągowej, traktowaniu 1% roztworem wodnym kwasu octowego w czasie 20-24 godzin, ponownym płukaniu w wodzie wodociągowej i następnie w wodzie destylowanej, według wynalazku polega na tym, że wytworzoną celulozę bakteryjną poddaje się modyfikacji przy użyciu oleju roślinnego, oleju roślinnego z dodatkiem barwnika spożywczego lub oleju roślinnego z dodatkiem aminokwasu, stosując 150 ml oleju, 5 ml roztworu barwnika o stężeniu 1-5% lub: 1-8 g aminokwasu na płat modyfikowanej celulozy o powierzchni 16 cm2, metodą zanurzeniową, przesączania lub z wykorzystaniem ultradźwięków o częstotliwości 40 kHz, w temperaturze pokojowej w czasie 24 godzin, po czym po uformowaniu w płaty, suszy się w temperaturze 40°C, w czasie 24 godzin.1.15 parts of citric acid, optionally enriched with ascorbic acid added in the amount of 3%, preferably 0.5% of the mass of the medium or a production medium with the composition in parts by weight: 20-40 parts of an industrial by-product or waste product containing the necessary amount of sugars, 8 parts of yeast extract, 7 parts of peptone, 1 part of MgSO4 x 7H2O, 4 parts of Na2HPO4, 2 parts of citric acid, optionally enriched additionally with ascorbic acid added in the amount of 5%, preferably 0.5% of the mass of the medium, using 2-10% v/v, preferably 5% v/v of inoculum in relation to the volume of the medium and carrying out the production culture in stationary or shaken conditions for 5-12 days, preferably 7 days, at a temperature of 28-32°C, preferably 30°C and after the production culture is completed, the cellulose film formed on the surface of the medium is subjected to purification consisting in the following steps: rinsing in hot tap water, treatment with a 1% aqueous solution of sodium hydroxide at a temperature of 100°C for 1 hour or with a 1-2% aqueous solution of this hydroxide for 20-24 hours at room temperature, rinsing in tap water, treatment with a 1% aqueous solution of acetic acid for 20-24 hours, rinsing again in tap water and then in distilled water, according to the invention consists in that the produced bacterial cellulose is modified using vegetable oil, vegetable oil with the addition of food dye or vegetable oil with the addition of amino acid, using 150 ml of oil, 5 ml of a dye solution with a concentration of 1-5% or: 1-8 g of amino acid per sheet of modified cellulose with a surface of 16 cm2 , by immersion, filtration or with the use of ultrasounds with a frequency of 40 kHz, at room temperature for 24 hours, and then, after forming into sheets, it is dried at 40°C, for 24 hours.
Korzystnie stosuje się szczep bakterii Komagataeibacter hansenii SI1 lub Komagataeibacter rhaeticus K3, jako olej korzystnie olej lniany, rzepakowy, słonecznikowy, sojowy lub z pestek winogron, jako barwnik spożywczy korzystnie kurkuminę, zaś jako aminokwas korzystnie L-glutaminę.Preferably, the bacterial strain Komagataeibacter hansenii SI1 or Komagataeibacter rhaeticus K3 is used, the oil is preferably linseed, rapeseed, sunflower, soybean or grape seed oil, the food coloring is preferably curcumin, and the amino acid is preferably L-glutamine.
Modyfikowana celuloza bakteryjna otrzymana sposobem według wynalazku, o właściwościach bioskóry, charakteryzuje się wysoką hydrofobowością oraz dużym stopniem elastyczności, daje się łatwo modelować do dowolnego kształtu, zachowuje nadany kształt po modyfikacji, jest biokompatybilna i biodegradowalna, stanowi barierę ochronną dla mikroorganizmów.The modified bacterial cellulose obtained by the method according to the invention, with the properties of bio-leather, is characterized by high hydrophobicity and a high degree of flexibility, can be easily modeled to any shape, retains the given shape after modification, is biocompatible and biodegradable, and constitutes a protective barrier for microorganisms.
Celuloza o właściwościach bioskóry, otrzymana sposobem według wynalazku znajduje zastosowanie jako biomateriał w przemyśle budowalnym, transportowym, ogrodniczym, skórzanym, modowym, a nadto do wytwarzania inteligentnych opakowań oraz w optoelektronice.Cellulose with bioleather properties, obtained by the method according to the invention, is used as a biomaterial in the construction, transport, gardening, leather and fashion industries, and also for the production of intelligent packaging and in optoelectronics.
Sposób według wynalazku ilustrują poniższe przykłady z powołaniem się na rysunek, na którym Fig. 1 - Fig. 4 przedstawiają wyniki analiz właściwości celuloz otrzymanych w przykładach 1-4.The method according to the invention is illustrated by the following examples with reference to the drawing, in which Fig. 1 - Fig. 4 show the results of analyses of the properties of celluloses obtained in Examples 1-4.
Przykład 1Example 1
Zawiesinę starterową przygotowano aktywując szczep Komagataeibacter hansenii SI1, przechowywany w postaci zamrożonej w roztworze glicerolu, poprzez posiew redukcyjny na podłożu SH (podłożu Hestrin-Schram) zestalonym 2% agarem, o składzie: w częściach wagowych: 20 części glukozy, 5 części ekstraktu drożdżowego, 5 części aminobaku, 2,7 części dwuwodorofosforanu sodu, 1,15 części kwasu cytrynowego oraz 0,5 części siarczanu magnezu oraz inkubację w czasie 3 dni, w temperaturze 30°C. Następnie dokonano transferu 1 kolonii aktywowanego szczepu do 5 ml podłoża inokularnego, o składzie jakościowym i ilościowym jak skład podłoża do posiewu redukcyjnego i poddano inkubacji przez 3 dni w temperaturze 30°C. Nagromadzoną biomasę wraz z wyrośniętą błoną celulozową przeniesiono ilościowo do 100 ml podłoża inokularnego o składzie jakościowym i ilościowym jak skład podłoża do posiewu redukcyjnego i inkubowano przez 3 dni w temperaturze 30°C. Tak przygotowana zawiesina drobnoustrojów, po intensywnym wymieszaniu, stanowiła zawiesinę starterową do szczepienia właściwej hodowli. 250 ml podłoża produkcyjnego o składzie w częściach wagowych: 20 części glukozy, 5 części ekstraktu drożdżowego, 5 części peptonu, 0,5 części MgSO4 x 7H2O, 2,7 części Na2HPO4, 1,15 części kwasu cytrynowego, zaszczepiono uzyskaną uprzednio zawiesiną starterową, użytą w ilości 5% v/v w stosunku do objętości podłoża i prowadzono hodowlę produkcyjną w bioreaktorach prostopadłościennych o wymiarach 60 cm x 40 cm x 6 cm (długość x szerokość x wysokość), w czasie 5 dni, w temperaturze 30°C.The starter suspension was prepared by activating the Komagataeibacter hansenii SI1 strain, stored frozen in glycerol solution, by streaking on SH medium (Hestrin-Schram medium) solidified with 2% agar, with the following composition by weight: 20 parts glucose, 5 parts yeast extract, 5 parts aminobac, 2.7 parts sodium dihydrogen phosphate, 1.15 parts citric acid, and 0.5 parts magnesium sulfate, and incubating for 3 days at 30°C. One colony of the activated strain was then transferred to 5 ml of inocular medium, with the qualitative and quantitative composition of the streaking medium, and incubated for 3 days at 30°C. The accumulated biomass, along with the grown cellulose membrane, was quantitatively transferred to 100 ml of inoculum medium with a qualitative and quantitative composition similar to that of the reduction inoculation medium and incubated for 3 days at 30°C. The microbial suspension thus prepared, after intensive mixing, constituted a starter suspension for inoculation of the actual culture. 250 ml of production medium with the following composition in parts by weight: 20 parts of glucose, 5 parts of yeast extract, 5 parts of peptone, 0.5 parts of MgSO4 x 7H2O, 2.7 parts of Na2HPO4, 1.15 parts of citric acid, was inoculated with the previously obtained starter suspension, used in the amount of 5% v/v in relation to the volume of the medium, and the production culture was carried out in cuboidal bioreactors with dimensions of 60 cm x 40 cm x 6 cm (length x width x height), for 5 days at 30°C.
W tym czasie na powierzchni zaszczepionych podłoży przyrastała błona celulozowa do grubości około 5-7 mm. Po zakończeniu inkubacji, błony celulozowe poddano oczyszczaniu. Proces oczyszczania polegał kolejno na płukaniu błon celulozowych w gorącej wodzie wodociągowej, traktowaniu 1% wodnym roztworem wodorotlenku sodu w czasie 24 godzin, w temperaturze pokojowej, płukaniu w wodzie wodociągowej, traktowaniu 1 % roztworem wodnym kwasu octowego w czasie 24 godzin, ponowDuring this time, a cellulose membrane grew on the surface of the inoculated substrates to a thickness of approximately 5-7 mm. After incubation, the cellulose membranes were subjected to purification. The purification process consisted of washing the cellulose membranes in hot tap water, treating them with a 1% aqueous solution of sodium hydroxide for 24 hours at room temperature, rinsing them in tap water, treating them with a 1% aqueous solution of acetic acid for 24 hours, and then again
PL 247481 Β1 nym płukaniu w wodzie wodociągowej, płukaniu w wodzie destylowanej. Tak przygotowaną błonę, w postaci płata, poddano modyfikacji metodą zanurzeniową. W tym celu z otrzymanego płata błony wycięto prostokąty o wymiarach 8 cm x 2 cm, które umieszczono w kolbie wyposażonej w mieszadło magnetyczne, z funkcją grzania, w 500 ml oleju rzepakowego, w temperaturze pokojowej na czas 24 godzin. Następnie próbki zmodyfikowanej celulozy suszono w suszarce laboratoryjnej, w temperaturze 40°C w ciągu 24 godzin.PL 247481 Β1 rinsing in tap water and rinsing in distilled water. The prepared membrane, in the form of a sheet, was modified by immersion. For this purpose, rectangles measuring 8 cm x 2 cm were cut from the obtained membrane sheet and placed in a flask equipped with a magnetic stirrer with a heating function, in 500 ml of rapeseed oil, at room temperature for 24 hours. The modified cellulose samples were then dried in a laboratory dryer at 40°C for 24 hours.
Tak zmodyfikowane próbki celulozy poddano statycznej analizie mechanicznej (Zwick) w celu obserwacji efektu uplastycznienia, spektroskopii w podczerwieni z transformacją Fouriera w celu określenia zawartości kwasów tłuszczowych oleju. Nadto przeprowadzono pomiary kątów zwilżania (goniometr).The modified cellulose samples were subjected to static mechanical analysis (Zwick) to observe the plasticization effect, Fourier transform infrared spectroscopy to determine the fatty acid content of the oil, and contact angle measurements (goniometer).
Indeksy karbonylowe - bezwzględną ilość kwasów tłuszczowych w próbce zmodyfikowanej celulozy określono posługując się wzorami:Carbonyl indices - the absolute amount of fatty acids in the modified cellulose sample was determined using the formulas:
Hc O(1741,26 cm-1) = 0,0186H c O (1741.26 cm -1 ) = 0.0186
Hc_h(2919,41 cm-1) = 0,0679H c _ h (2919.41 cm -1 ) = 0.0679
Hc=oH c =o
I = = 0,273 hc-h w których oznaczają:I = = 0.273 h ch in which mean:
Hc=o wysokość pasma przy liczbie falowej 1700 cm'1 Hc=o band height at wavenumber 1700 cm' 1
Hc-h wysokość pasma przy liczbie falowej 2900 cm-1 Hc-h band height at wavenumber 2900 cm -1
Na rysunku (fig. 1) przedstawiono tablicę ilustrującą wyniki pomiarów kątów zwilżania jednej z próbek zmodyfikowanej celulozy, tablicę ilustrującą wyniki pomiarów właściwości mechanicznych trzech próbek zmodyfikowanej celulozy.The drawing (Fig. 1) shows a table illustrating the results of measurements of the contact angles of one of the modified cellulose samples, a table illustrating the results of measurements of the mechanical properties of three modified cellulose samples.
Przykład 2Example 2
Zawiesinę starterową przygotowano aktywując szczep Komagataeibacter rhaeticus K3, przechowywany w postaci zamrożonej w roztworze glicerolu, poprzez posiew redukcyjny na podłożu SH (podłożu Hestrin-Schramm) zestalonym 2% agarem, o składzie: w częściach wagowych: 20 części glukozy, 5 części ekstraktu drożdżowego, 5 części aminobaku, 2,7 części dwuwodorofosforanu sodu, 1,15 części kwasu cytrynowego oraz 0,5 części siarczanu magnezu oraz inkubację w czasie 3 dni, w temperaturze 30°C. Następnie dokonano transferu 1 kolonii aktywowanego szczepu do 5 ml podłoża inokularnego o składzie jakościowym i ilościowym jak skład podłoża do posiewu redukcyjnego i poddano inkubacji przez 3 dni, w temperaturze 30°C. Nagromadzoną biomasę wraz z wyrośniętą błoną celulozową przeniesiono ilościowo do 100 ml podłoża inokularnego o składzie jakościowym i ilościowym jak skład podłoża do posiewu redukcyjnego i inkubowano przez 3 dni, w temperaturze 30°C. Tak przygotowana zawiesina drobnoustrojów, po intensywnym wymieszaniu, stanowiła zawiesinę starterową do szczepienia właściwej hodowli. 250 ml podłoża produkcyjnego o składzie w częściach wagowych: 20 części glukozy, 5 części MgSO4 x7H2O, 2,7 części ΝθςΗΡΟλ, 1,15 części kwasu cytrynowego zaszczepiono uzyskaną uprzednio zawiesiną starterową użytą w ilości 5% v/v w stosunku do objętości podłoża i prowadzono hodowlę produkcyjną w bioreaktorach prostopadłości en nych o wymiarach 60 cm x 40 cm x 6 cm, w czasie 5 dni w temperaturze 30°C.The starter suspension was prepared by activating the Komagataeibacter rhaeticus K3 strain, stored frozen in glycerol solution, by streaking on SH medium (Hestrin-Schramm medium) solidified with 2% agar, with the following composition by weight: 20 parts glucose, 5 parts yeast extract, 5 parts aminobac, 2.7 parts sodium dihydrogen phosphate, 1.15 parts citric acid, and 0.5 parts magnesium sulfate, and incubating for 3 days at 30°C. One colony of the activated strain was then transferred to 5 ml of inoculum medium with the same qualitative and quantitative composition as the streaking medium and incubated for 3 days at 30°C. The accumulated biomass, along with the grown cellulose membrane, was quantitatively transferred to 100 ml of inoculum medium with qualitative and quantitative compositions similar to those of the reduction plating medium and incubated for 3 days at 30°C. The microbial suspension thus prepared, after intensive mixing, constituted the starter suspension for inoculation of the actual culture. 250 ml of production medium with the following composition (by weight): 20 parts glucose, 5 parts MgSO4 x7H2O, 2.7 parts NθςΗΡΟλ, 1.15 parts citric acid was inoculated with the previously obtained starter suspension used at 5% v/v of the medium volume, and production culture was carried out in rectangular bioreactors with dimensions of 60 cm x 40 cm x 6 cm for 5 days at 30°C.
W tym czasie na powierzchni zaszczepionych podłoży przyrastała błona celulozowa do grubości około 5-7 mm. Po zakończeniu inkubacji, błony celulozowe poddano oczyszczaniu. Proces oczyszczania wytworzonych błon nanocelulozowych polegał kolejno na płukaniu w gorącej wodzie wodociągowej, traktowaniu 1% wodnym roztworem wodorotlenku sodu w czasie 24 godzin w temperaturze pokojowej, płukaniu w wodzie wodociągowej, traktowaniu 1% roztworem wodnym kwasu octowego w czasie 24 godzin, ponownym płukaniu w wodzie wodociągowej, płukaniu w wodzie destylowanej.During this time, a cellulose membrane grew on the surface of the inoculated substrates to a thickness of approximately 5-7 mm. After incubation, the cellulose membranes were subjected to purification. The purification process of the produced nanocellulose membranes consisted of rinsing in hot tap water, treatment with a 1% aqueous solution of sodium hydroxide for 24 hours at room temperature, rinsing in tap water, treatment with a 1% aqueous solution of acetic acid for 24 hours, rinsing again in tap water, and rinsing in distilled water.
Tak przygotowaną błonę celulozy, w postaci płata, poddano modyfikacji metodą przesączania. W tym celu z otrzymanego płata błony wycięto prostokąty o wymiarach 8 cm x 2 cm, które umieszczano na lejku Buchnera w kolbie ssawkowej i przepuszczono przez każdy z nich 150 ml oleju lnianego w temperaturze pokojowej w czasie 24 godzin. Następnie próbki zmodyfikowanej celulozy suszono w suszarce laboratoryjnej w temperaturze 40°C w ciągu 24 godzin.The prepared cellulose film, in the form of a sheet, was modified by filtration. For this purpose, rectangles measuring 8 cm x 2 cm were cut from the obtained film sheet. These rectangles were placed on a Buchner funnel in a suction flask, and 150 ml of linseed oil was passed through each of them at room temperature for 24 hours. The modified cellulose samples were then dried in a laboratory oven at 40°C for 24 hours.
Tak zmodyfikowane próbki celulozy poddano statycznej analizie mechanicznej (Zwick) w celu obserwacji efektu uplastycznienia. Nadto przeprowadzono pomiary kątów zwilżania (goniometr).The modified cellulose samples were subjected to static mechanical analysis (Zwick) to observe the plasticization effect. Wet angle measurements were also performed (goniometer).
PL 247481 Β1PL 247481 Β1
Na rysunku (fig. 2) przedstawiono tablicę ilustrującą wyniki pomiarów kąta zwilżania jednej z próbek zmodyfikowanej celulozy, tablicę ilustrującą wyniki pomiarów właściwości mechanicznych trzech próbek zmodyfikowanej celulozy.The drawing (Fig. 2) shows a table illustrating the results of contact angle measurements of one of the modified cellulose samples, a table illustrating the results of measurements of mechanical properties of three modified cellulose samples.
Przykład 3Example 3
Błony celulozy przygotowano postępując jak w przykładzie 1.Cellulose films were prepared as in Example 1.
Przygotowaną błonę celulozy, w postaci płata, poddano modyfikacji z wykorzystaniem ultradźwięków. W tym celu prostokąty wycięte z błony celulozy, o wymiarach 8 cm x 2 cm, umieszczono w zlewce, zalano 500 ml oleju z pestek winogron i umieszczono w myjce ultradźwiękowej. Ultradźwięki o częstotliwości 40 kHz włączano na 30 minut bez odstępu czasowego oraz w odstępach czasowych: 4 godziny, 8 godzin i 24 godziny od momentu pierwszego włączenia.The prepared cellulose membrane, in the form of a sheet, was modified using ultrasound. For this purpose, rectangles cut from the cellulose membrane, measuring 8 cm x 2 cm, were placed in a beaker, covered with 500 ml of grape seed oil, and placed in an ultrasonic bath. Ultrasound at a frequency of 40 kHz was activated for 30 minutes without a time interval, and at intervals of 4 hours, 8 hours, and 24 hours after the initial activation.
Tak zmodyfikowane próbki celulozy poddano statycznej analizie mechanicznej (Zwick) w celu obserwacji efektu uplastycznienia, spektroskopii w podczerwieni z transformacją Fouriera w celu określenia zawartości kwasów tłuszczowych oleju. Nadto przeprowadzono pomiary kątów zwilżania (goniometr).The modified cellulose samples were subjected to static mechanical analysis (Zwick) to observe the plasticization effect, Fourier transform infrared spectroscopy to determine the fatty acid content of the oil, and contact angle measurements (goniometer).
Indeksy karbonylowe - bezwzględną ilość kwasów tłuszczowych w próbce zmodyfikowanej celulozy określono posługując się wzorami:Carbonyl indices - the absolute amount of fatty acids in the modified cellulose sample was determined using the formulas:
Hc=o(1751,53 cm-1) = 0,0060 HC_K(2894,95 cm-1) = 0,0467H c =o(1751.53 cm -1 ) = 0.0060 H C _ K (2894.95 cm -1 ) = 0.0467
Hc-o 1 = -^=0,128 hc-h w których Hc=o i Hc-h mają wyżej podane znaczenieHc-o 1 = -^=0,128 h ch in which Hc=o and Hc-h have the above meanings
Na rysunku (fig. 3) przedstawiono tablicę ilustrującą wyniki pomiarów kątów zwilżania jednej z próbek zmodyfikowanej celulozy, tablicę ilustrującą wyniki pomiarów właściwości mechanicznych czterech próbek zmodyfikowanej celulozy.The drawing (Fig. 3) shows a table illustrating the results of measurements of the contact angles of one of the modified cellulose samples, a table illustrating the results of measurements of the mechanical properties of four modified cellulose samples.
Przykład 4Example 4
Błony celulozy przygotowano jak w przykładzie 2.Cellulose films were prepared as in Example 2.
Przygotowane błony celulozy poddano modyfikacji w roztworze oleju lnianego i kurkuminy. W tym celu przygotowane próbki celulozy, w postaci prostokątów o wymiarach 8 cm x 2 cm, umieszczano w kolbie zawierającej 150 ml oleju lnianego z dodatkiem 5 ml roztworu kurkuminy, o stężeniu 3%, wyposażonej w chłodnicę zwrotną, na czas 24 godzin, w temperaturze 40°C.The prepared cellulose films were modified in a solution of linseed oil and curcumin. For this purpose, the prepared cellulose samples, in the form of 8 cm x 2 cm rectangles, were placed in a flask containing 150 ml of linseed oil with the addition of 5 ml of a 3% curcumin solution, equipped with a reflux condenser, for 24 hours at 40°C.
Tak zmodyfikowane próbki celulozy poddano statycznej analizie mechanicznej (Zwick) w celu obserwacji efektu uplastycznienia. Nadto przeprowadzono pomiary kątów zwilżania (goniometr).The modified cellulose samples were subjected to static mechanical analysis (Zwick) to observe the plasticization effect. Wet angle measurements were also performed (goniometer).
Na rysunku (fig. 4) przedstawiono tablicę ilustrującą wyniki pomiarów kąta zwilżania dwóch próbek zmodyfikowanej celulozy, tablicę ilustrującą wyniki pomiarów właściwości mechanicznych trzech próbek zmodyfikowanej celulozy.The drawing (Fig. 4) shows a table illustrating the results of contact angle measurements of two samples of modified cellulose, a table illustrating the results of measurements of mechanical properties of three samples of modified cellulose.
Przykład 5Example 5
Błony celulozy przygotowano jak w przykładzie 2.Cellulose films were prepared as in Example 2.
Przygotowane błony celulozy poddano modyfikacji w roztworze oleju winogronowego i aminokwasu - L-glutaminy. W tym celu przygotowane próbki celulozy, w postaci prostokątów o wymiarach 8 cm x 2 cm, umieszczano w kolbie zawierającej 150 ml oleju winogronowego z dodatkiem 5 g L-glutaminy, wyposażonej w chłodnicę zwrotną, na czas 24 godzin, w temperaturze 40°C.The prepared cellulose films were modified in a solution of grape oil and the amino acid L-glutamine. For this purpose, the prepared cellulose samples, in the form of 8 cm x 2 cm rectangles, were placed in a flask containing 150 ml of grape oil with 5 g of L-glutamine added, equipped with a reflux condenser, for 24 hours at 40°C.
Za pomocą statycznej analizy mechanicznej (Zwick) potwierdzono efekt uplastycznienia tak zmodyfikowanych próbek celulozy.The plasticizing effect of the modified cellulose samples was confirmed by static mechanical analysis (Zwick).
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL443677A PL247481B1 (en) | 2023-02-03 | 2023-02-03 | Method for producing modified bacterial cellulose in the form of bio-leather |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL443677A PL247481B1 (en) | 2023-02-03 | 2023-02-03 | Method for producing modified bacterial cellulose in the form of bio-leather |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL443677A1 PL443677A1 (en) | 2024-08-05 |
| PL247481B1 true PL247481B1 (en) | 2025-07-07 |
Family
ID=92174780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL443677A PL247481B1 (en) | 2023-02-03 | 2023-02-03 | Method for producing modified bacterial cellulose in the form of bio-leather |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL247481B1 (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL241158B1 (en) * | 2019-09-25 | 2022-08-08 | Politechnika Lodzka | Method of producing bacterial nanocellulose in the form of highly extensible membranes with a relaxed structure |
-
2023
- 2023-02-03 PL PL443677A patent/PL247481B1/en unknown
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL241158B1 (en) * | 2019-09-25 | 2022-08-08 | Politechnika Lodzka | Method of producing bacterial nanocellulose in the form of highly extensible membranes with a relaxed structure |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| HISYAM, ABDILLAH; SURYANEGARA, LISMAN; IRAWADI, TUN TEDJA; KURNIAWAN, YUDHI DWI, "SURFACE MODIFICATION OF CELLULOSE FROM SUGARCANE BAGASSE USING SOYBEAN OIL TO INCREASE THE HYDROPHOBICITY", 11TH JOINT CONFERENCE ON CHEMISTRY IN CONJUNCTION WITH 4TH REGIONAL BIOMATERIAL SCIENTIFIC MEETING PROCEEDING OF CHEMISTRY CONFERENCES, VOLUM * |
| MARTA GINA COSCIA, JYOTI BHARDWAJ, NANDITA SINGH, M. GABRIELLA SANTONICOLA, ROBERT RICHARDSON, VIJAY KUMAR THAKUR, SAMEER RAHATEKA, MANUFACTURING & CHARACTERIZATION OF REGENERATED CELLULOSE/CURCUMIN BASED SUSTAINABLE COMPOSITES FIBERS SPUN FROM ENVIRONMENTALLY BENIGN SOLVENTS, INDUSTRIAL CROPS AND PRODUCTS, VOLUME 111, 2018, PAGES 536-543, ISSN 0926-6690, HTTPS://DOI.ORG/10.1016/ * |
| W. S. M. RATHNAYAKE, L. KARUNANAYAKE, A. M. P. B. SAMARASEKARA AND D. A. S. AMARASINGHE, "CHEMICAL MODIFICATION OF MICROCRYSTALLINE CELLULOSE USING SUNFLOWER OIL," 2020 MORATUWA ENGINEERING RESEARCH CONFERENCE (MERCON), MORATUWA, SRI LANKA, 2020, PP. 215-219, DOI: 10.1109/MERCON50084.2020.9185332. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL443677A1 (en) | 2024-08-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Niamsap et al. | Production of hydroxyapatite-bacterial nanocellulose scaffold with assist of cellulose nanocrystals | |
| Du et al. | Production and characterization of bacterial cellulose produced by Gluconacetobacter xylinus isolated from Chinese persimmon vinegar | |
| Lin et al. | Production of bacterial cellulose with various additives in a PCS rotating disk bioreactor and its material property analysis | |
| Machado et al. | Komagataeibacter rhaeticus as an alternative bacteria for cellulose production | |
| Bi et al. | Morphology and structure characterization of bacterial celluloses produced by different strains in agitated culture | |
| Lin et al. | Semi-continuous bacterial cellulose production in a rotating disk bioreactor and its materials properties analysis | |
| Indrianingsih et al. | Preliminary study on biosynthesis and characterization of bacteria cellulose films from coconut water | |
| Yin et al. | Improvement in mechanical properties and biocompatibility of biosynthetic bacterial cellulose/lotus root starch composites | |
| Park et al. | Bacterial cellulose | |
| Jaroennonthasit et al. | Evaluation of carbon sources from sugar industry to bacterial nanocellulose produced by Komagataeibacter xylinus | |
| Ejaz et al. | Synthesis of methylcellulose-polyvinyl alcohol composite, biopolymer film and thermostable enzymes from sugarcane bagasse | |
| Kumar et al. | Fabrication of poly lactic acid incorporated bacterial cellulose adhered flax fabric biocomposites | |
| Agustin et al. | The Effect of Addition of Polyethylene Glycol (PEG) on Biodegradable Plastic Based on Bacterial Cellulosa from Coconut Water (Coconus Nucifera) | |
| Rogova et al. | State and prospects of improving the methods of production and use of bacterial cellulose (a review) | |
| PL247481B1 (en) | Method for producing modified bacterial cellulose in the form of bio-leather | |
| JPH026689A (en) | Novel composite sheet and production thereof | |
| Suryanto et al. | Effect of drying methods on the structure of bacterial cellulose from pineapple peel extract | |
| Rosyida et al. | The effect of different drying temperature on crystallinity and morphology structure of bacterial cellulose | |
| CN107674892A (en) | A kind of preparation method of high ability of anti-deformation bacteria cellulose | |
| Yu et al. | Preparation of a novel biodegradable film by co-fermentation of straw and shrimp shell with Aureobasidium pullulans and Photobacterium sp. LYM-1 | |
| CN116240117B (en) | Method for enhancing mechanical properties of cordyceps militaris material by regulating and controlling morphology of cordyceps militaris fungus balls and application of method | |
| Trovatti | Bacterial cellulose | |
| Nakashima et al. | Biodegradation characteristics of chitin and chitosan films | |
| Kalia et al. | Surface modification of ramie fibers using microwave assisted graft copolymerization followed by Brevibacillus parabrevis pretreatment | |
| Kamal et al. | Determination of the physiochemical properties of bacterial cellulose produced by local isolates of Acetobacter xylinum. |